CN205299952U - 水箱防腐系统和热泵热水器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种水箱防腐系统，包括水箱内胆、电子阳极和太阳能供电系统，所述电子阳极的第一端设置在所述水箱内胆上，所述电子阳极的第一端与所述水箱内胆绝缘连接，所述电子阳极的第二端置于所述水箱内胆中，所述电子阳极与所述太阳能供电系统电连接。还涉及一种热泵热水器。本实用新型的水箱防腐系统和热泵热水器，采用电子阳极替代传统的镁棒，优先采用丰富的太阳能为水箱内胆、电子阳极供电，解决了普通的采用电子阳极防腐的水箱热泵热水机组需全天候保持通电的难题，给用户外出提供便利，大大提高热泵热水器的使用经济性，有效保护水箱内胆不受腐蚀。
Description
技术领域
本实用新型涉及热水器技术领域，尤其涉及一种水箱防腐系统和热泵热水器。
背景技术
空气能热水器水箱内胆已逐步由不锈钢内胆升级为防腐性能更强的搪瓷内胆。搪瓷属于无机非金属材料，它是一种深覆在金属表面(铁)的一层玻璃质釉，再高温烧制而成的金属与无机氧化物牢固结合的复合材料。
搪瓷内胆抵抗腐蚀的能力直接决定了其使用寿命，热水器水箱一般储存35-70℃的热水，水箱内胆在高水温条件下腐蚀和结垢会加速。
因为搪瓷受工艺及搪瓷材料本身限制，无法达到100％完全覆盖，导致内胆表面有局部针孔部位漏搪瓷，出现铁板直接与水接触的情况。对于搪瓷无法覆盖部分采用阴极保护的技术手段进行保护。
一般，行业比较通用的技术是采用牺牲阳极即镁棒进行阴极保护，比Fe活泼的金属Mg被氧化，从而达到保护水箱内胆的效果。消耗掉的镁棒需要定期更换，另外因为各地水质不同用水频率不同导致镁棒消耗速度差异非常大，3个月至2年不等。普通用户无法有效判断什么时候需更换镁棒，且镁棒更换导致的人工费用高。在另一方面，水中Mg2+浓度过高会对人体健康造成一定的危害。
阴极保护的另一种方法是采用强制电流阴极保护法(即电子阳极防腐法)，通过供给水箱微弱电流，通电后大量电子被强制流向水箱内胆并在表面形成一层电子氧化保护膜，从而避免水箱内胆金属的氧化，以达到保护水箱内胆的效果。具有寿命长，无污染、自适应性能好的优点。但采用电子阳极防腐，困扰业界的难题在于机组需全天候保持通电，即使关机也不能切断电源，否则电子阳极防腐将失去作用，一旦用户长时间断电外出，需将水箱内水排净才能避免内胆腐蚀，给用户使用造成了极大的不便。
实用新型内容
基于此，有必要针对热泵热水机组需全天候保持通电的问题，提供一种水箱防腐系统和热泵热水器，其优先采用丰富的太阳能为水箱内胆、电子阳极供电，解决了普通的采用电子阳极防腐的水箱热泵热水机组需全天候保持通电的难题，给用户外出提供便利，大大提高热泵热水器的使用经济性。为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：
一种水箱防腐系统，包括水箱内胆、电子阳极和太阳能供电系统，所述电子阳极的第一端设置在所述水箱内胆上，所述电子阳极的第一端与所述水箱内胆绝缘连接，所述电子阳极的第二端置于所述水箱内胆中，所述电子阳极与所述太阳能供电系统电连接。
在其中一个实施例中，所述水箱防腐系统还包括电子阳极智能电源，所述电子阳极智能电源的输入端与所述太阳能供电系统电连接，所述电子阳极智能电源的输出端分别与所述电子阳极和所述水箱内胆电连接，所述电子阳极智能电源用于输出预设的保护电位。
在其中一个实施例中，所述水箱防腐系统还包括辅助供电系统和供电控制器，所述供电控制器分别与所述太阳能供电系统和所述辅助供电系统电连接，所述供电控制器还与所述电子阳极智能电源的输入端电连接，所述供电控制器用于切换所述太阳能供电系统或所述辅助供电系统向所述电子阳极智能电源供电。
在其中一个实施例中，所述辅助供电系统包括机组电源和第一变压器，所述机组电源串联所述第一变压器电连接至所述供电控制器。
在其中一个实施例中，所述太阳能供电系统包括依次电连接的太阳能电池板、蓄电池和第二变压器，所述第二变压器的输出端电连接至所述供电控制器。
在其中一个实施例中，所述太阳能电池板、所述蓄电池和所述第二变压器集成为一个模块。
在其中一个实施例中，所述电子阳极为不溶性电极，所述电子阳极的与所述水箱内胆连接的第一端采用绝缘材料制成，所述电子阳极的置于所述水箱内胆内的第二端采用金属材料制成。
还涉及一种热泵热水器，包括上述任一技术方案所述的水箱防腐系统。
在其中一个实施例中，所述太阳能供电系统的太阳能电池板设置在与所述热泵热水器的外机或所述热泵热水器的整机相邻近的向阳外墙上。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型的水箱防腐系统和热泵热水器，采用电子阳极替代传统的镁棒，优先采用丰富的太阳能为水箱内胆、电子阳极供电，解决了普通的采用电子阳极防腐的水箱热泵热水机组需全天候保持通电的难题，给用户外出提供便利，大大提高热泵热水器的使用经济性，有效保护水箱内胆不受腐蚀。
附图说明
图1为本实用新型一实施例的水箱防腐系统原理图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本实用新型的水箱防腐系统和热泵热水器进行进一步详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，以下各实施例及实施例中的特征可以相互组合。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
参照图1，本实用新型一实施例的水箱防腐系统包括水箱内胆100、电子阳极101和太阳能供电系统103，电子阳极101的第一端(图中上端)设置在水箱内胆100上，电子阳极101的第一端与水箱内胆100绝缘连接，电子阳极101的第二端(图中下端)置于水箱内胆100中，电子阳极101的第二端接触水箱内胆100内的水110，电子阳极101和太阳能供电系统103电连接。
优选地，水箱防腐系统还电子阳极智能电源102，电子阳极智能电源102的输入端与太阳能供电系统103电连接，电子阳极智能电源102的输出端分别与电子阳极101和水箱内胆100电连接，电子阳极智能电源102用于输出预设的保护电位。
作为一种可实施方式，水箱防腐系统还包括辅助供电系统和供电控制器104。供电控制器104分别与太阳能供电系统103和辅助供电系统电连接，供电控制器104还与电子阳极智能电源102的输入端电连接，供电控制器104用于切换太阳能供电系统103或辅助供电系统向电子阳极智能电源102供电。即供电控制器104可切换至太阳能供电系统103向电子阳极智能电源102供电，或切换至辅助供电系统向电子阳极智能电源102供电。太阳能供电系统103和辅助供电系统的结合，有效节约能源，且保证对电子阳极智能电源102的正常供电。
电子阳极101用一根不溶性电极作辅助阳极，并把辅助阳极和水箱内胆100的金属部分接入直流电(辅助电子阳极的一端与水箱内胆固定，另一端与水直接接触，与水箱内胆100固定的一端采用绝缘材料制成，与水接触的一端采用金属材料制成)。电子阳极智能电源102通过一定的算法与调节，输出合适的预设保护电位，电子阳极101(辅助阳极)在水中发射的电流对水箱内胆100的金属进行阴极极化，通电后大量电子被强制流向水箱内胆，抑制原电池电流的产生，从而抑制了Fe2+离子从内胆剥离，从而水箱内胆101得到保护。
其中，电流从电子阳极101经水至水箱内胆100而形成一个闭合回路，电子阳极智能电源102输出的保护电位，即电子阳极101与水箱内胆100之间的电位差，两者的电位差例如可为5V或9V等等。优选地，电子阳极智能电源102的输出电压为2V-9V。
电子阳极智能电源102根据水箱内胆100内的水溶液中金属离子的电位差而调节输出的保护电位，通过调节所述闭合回路的电流和电压大小，使被保护的金属的电位相对腐蚀环境而言低于其本身的电极电位，在发生腐蚀的环境中，氧化剂发生氧化反应所需要的电子由外加的强制电流提供，这样被保护的金属就不会释放电子转变成离子，被保护的金属就避免了被腐蚀。
辅助供电系统包括机组电源105和第一变压器106。机组电源105串联第一变压器106电连接至供电控制器104，机组电源105的电压为交流220V或交流380V。
太阳能供电系统103包括依次电连接的太阳能电池板107、蓄电池108和第二变压器109。其中，第二变压器109的输出端电连接至供电控制器104。太阳能电池板107、蓄电池108和第二变压器109优选集成为一个模块。当然，太阳能电池板107、蓄电池108和第二变压器109也可为各自独立的相应模块。
供电控制器104优先选用太阳能供电系统供电；当检测到太阳能供电系统103的蓄电池108中电量不足5％超过168h时，切换至热泵热水器机组电源105供电，检测到太阳能供电系统103的蓄电池108电量≥5％时，退出热泵热水器机组电源105供电，切换至太阳能供电系统103供电；在热泵热水器机组电源105供电过程中，当检测到热泵热水器机组电源105断电时，无条件切换至太阳能供电系统103供电。
本实用新型还涉及一种热泵热水器，包括上述技术方案所述的水箱防腐系统。优选地，太阳能供电系统103的太阳能电池板107安装在与所述热泵热水器的外机(分体式热泵热水器)或所述热泵热水器的整机(整体式热泵热水器)相邻近的向阳外墙上。当然，太阳能供电系统103的太阳能电池板107也可安装在所述热泵热水器的外机上。热泵热水器除上述的水箱防腐系统外均为现有技术，此处不再一一赘述。热泵热水器由于采用上述的水箱防腐系统，因此也取得了同样的有益技术效果。
以上实施例的水箱防腐系统和热泵热水器，采用电子阳极替代传统的镁棒，优先采用丰富的太阳能为水箱内胆、电子阳极供电，解决了普通的采用电子阳极防腐的水箱热泵热水机组需全天候保持通电的难题，给用户外出提供便利，大大提高热泵热水器的使用经济性，有效保护水箱内胆不受腐蚀。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种水箱防腐系统，其特征在于，包括水箱内胆(100)、电子阳极(101)和太阳能供电系统(103)，所述电子阳极(101)的第一端设置在所述水箱内胆(100)上，所述电子阳极(101)的第一端与所述水箱内胆(100)绝缘连接，所述电子阳极(101)的第二端置于所述水箱内胆(100)中，所述电子阳极(101)与所述太阳能供电系统(103)电连接。
2.根据权利要求1所述的水箱防腐系统，其特征在于，还包括电子阳极智能电源(102)，所述电子阳极智能电源(102)的输入端与所述太阳能供电系统(103)电连接，所述电子阳极智能电源(102)的输出端分别与所述电子阳极(101)和所述水箱内胆(100)电连接，所述电子阳极智能电源(102)用于输出预设的保护电位。
3.根据权利要求2所述的水箱防腐系统，其特征在于，还包括辅助供电系统和供电控制器(104)，所述供电控制器(104)分别与所述太阳能供电系统(103)和所述辅助供电系统电连接，所述供电控制器(104)还与所述电子阳极智能电源(102)的输入端电连接，所述供电控制器(104)用于切换所述太阳能供电系统(103)或所述辅助供电系统向所述电子阳极智能电源(102)供电。
4.根据权利要求3所述的水箱防腐系统，其特征在于，所述辅助供电系统包括机组电源(105)和第一变压器(106)，所述机组电源(105)串联所述第一变压器(106)电连接至所述供电控制器(104)。
5.根据权利要求3所述的水箱防腐系统，其特征在于，所述太阳能供电系统(103)包括依次电连接的太阳能电池板(107)、蓄电池(108)和第二变压器(109)，所述第二变压器(109)的输出端电连接至所述供电控制器(104)。
6.根据权利要求5所述的水箱防腐系统，其特征在于，所述太阳能电池板(107)、所述蓄电池(108)和所述第二变压器(109)集成为一个模块。
7.根据权利要求1-6任一项所述的水箱防腐系统，其特征在于，所述电子阳极(101)为不溶性电极，所述电子阳极(101)的与所述水箱内胆(100)连接的第一端采用绝缘材料制成，所述电子阳极(101)的置于所述水箱内胆(100)内的第二端采用金属材料制成。
8.一种热泵热水器，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的水箱防腐系统。
9.根据权利要求8所述的热泵热水器，其特征在于，所述太阳能供电系统(103)的太阳能电池板(107)设置在与所述热泵热水器的外机或所述热泵热水器的整机相邻近的向阳外墙上。
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